がん重粒子線治療の高度化と治療個別化の為の基礎的・臨床的研究

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H05388
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 中野 隆史 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20211427)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白井 克幸 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10400748) ; 岡本 雅彦 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (10451725) ; 田巻 倫明 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (20400749) ; 柴田 淳史 群馬大学, 先端科学研究指導者育成ユニット, 助教 (30707633) ; 若月 優 自治医科大学, 医学部, 教授 (40399449) ; 鈴木 義行 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (60334116) ; 野田 真永 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (60396645) ; 齋藤 淳一 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (70572816) ; 河村 英将 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (80431716) ; 鳥飼 幸太 群馬大学, 医学部附属病院, 准教授 (90443077)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 重粒子線 / 放射線治療 / 放射線生物学 / 粒子線治療 / 放射線治療学

Outline of Annual Research Achievements

重粒子線治療は国内外で複数の施設が新設され、急速に普及が進んでいる。しかし、これまでは重粒子線による単独治療法が主体であり、この高価な治療法の特徴を最大限に有効利用し、治療効果を極限まで上げる治療法を開発し、国民に還元しなければならない。この目的で抗がん剤、分子標的薬、抗腫瘍免疫療法等との併用によるもっとも効果的な集学的重粒子線治療法の開発が必要である。そこで、重粒子線治療の高精度治療法の確立と最適化と個別化、層別化のための研究を行い、どのようながんあるいがん以外の疾患が真に重粒子線治療の適応となるか、またどのような組み合わせが最も効果的な集学的重粒子線治療法の適応となるかを臨床研究で科学的に検証し、治療対象を明らかにするための研究をおこなっている。
具体的には、重粒子線治療の生物効果の研究として、①重粒子線照射によるDNA損傷の誘導を行い、その後のDNA修復関連タンパクの空間的局在を解析し、定量的評価を検討している。②複数のLET:Linear Energy Transfer（線エネルギー付与）をもちいた重粒子線照射をおこない、異なるLETにおけるDNA応答の差を解析中である。
重粒子線治療の最適な併用療法・効果の解析のため、①重粒子線照射による腫瘍免疫応答の検討をおこなっている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた研究実施計画のうち、進捗状況に応じて一部に変更を加えながら研究を遂行しているが、当初の計画から見て概ね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、研究実績の概要の項に記入した研究を継続する。また、重粒子線治療の生物効果の研究として、低酸素細胞に対する殺細胞効果と、細胞周期に依存しない放射線感受性の検討をおこなう。さらに、重粒子線治療の最適な併用療法・効果の解析のため、重粒子線照射と抗がん剤併用による効果の検討をおこなう。

Research Products

• [Journal Article] Sequential histological findings and clinical response after carbon ion radiotherapy for unresectable sarcoma (2017)
  • Author(s): Hayashi K, Yamamoto N, Shirai T, Takeuchi A, Kimura H, Miwa S, Higuchi T, Abe, K, Taniguchi Y, Aiba H, Kiyohara H, Imai R, Ikeda H, Tsuchiya H
  • Journal Title: Clinical and Translational Radiation Oncology Volume: 2 Pages: 41-45
  • DOI: 10.1016/j.ctro.2017.01.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitotic catastrophe is a putative mechanism underlying the weak correlation between sensitivity to carbon ions and cisplatin (2017)
  • Author(s): Kobayashi D, Oike T, Shibata A, Niimi A, Kubota Y, Sakai M, Amornwhichet N, Yoshimoto Y, Hagiwara Y, Kimura Y, Hirota Y, Sato H, Isono M, Yoshida Y, Kohno T, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 7 Pages: 40588
  • DOI: 10.1038/srep40588
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Initial Results of Hypofractionated Carbon Ion Radiotherapy for Cholangiocarcinoma. (2016)
  • Author(s): Abe T, Shibuya K, Koyama Y, Okamoto M, Kiyohara H, Katoh H, Shimada H, Kuwano H, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: Anticancer research Volume: 12(１) Pages: 2955-2960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Incidence, risk factors, and dose-volume relationship of radiation-induced rib fracture after carbon ion radiotherapy for lung cancer. (2016)
  • Author(s): Abe T, Shirai K, Saitoh JI, Ebara T, Shimada H, Tashiro M, Okano N, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: ACTA ONCOLOGICA Volume: 55(2) Pages: 163-166
  • DOI: 10.3109/0284186X.2015.1088169.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of Charged Particles on Human Tumor Cells (2016)
  • Author(s): Held KD, Kawamura H, Kaminuma T, Paz AE, Yoshida Y, Liu Q, Willers H, Takahashi A
  • Journal Title: Frontiers in Oncology Volume: 6 Pages: 23
  • DOI: 10.3389/fonc.2016.00023
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Verification of Dose Distribution in Carbon Ion Radiation Therapy for Stage I Lung Cancer. (2016)
  • Author(s): Irie D, Saitoh JI, Shirai K, Abe T, Kubota Y, Sakai M, Noda SE, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: International Journal of Radiation Oncology & Biology & Physics Volume: 96（5） Pages: 1117-1123
  • DOI: 0.1016/j.ijrobp.2016.09.002.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in Rectal Dose Due to Alterations in Beam Angles for Setup Uncertainty and Range Uncertainty in Carbon-Ion Radiotherapy for Prostate Cancer. (2016)
  • Author(s): Kubota Y, Kawamura H, Sakai M, Tsumuraya R, Tashiro M, Yusa K, Kubo N, Sato H, Kawahara M, Katoh H, Kanai T, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: PloS one Volume: 11(4) Pages: e0153894
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0153894.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oral mucosal melanoma treated with carbon ion radiotherapy: a case report (2016)
  • Author(s): Musha A, Saitoh JI, Shirai K, Yokoo S, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: Journal of Medical Case Reports Volume: 10(1) Pages: 284
  • DOI: 10.1186/s13256-016-1071-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of DNA double strand breaks at chromosome boundaries along the track of particle irradiation (2016)
  • Author(s): Niimi A, Yamauchi M, Limsirichaikul S, Sekine R, Oike T, Sato H, Suzuki K, Held KD, Nakano T, Shibata A.
  • Journal Title: Genes Chromosomes and Cancer Volume: 55(8) Pages: 650-60
  • DOI: 10.1002/gcc.22367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visualization of complex DNA double-strand breaks in a tumor treated with carbon ion radiotherapy (2016)
  • Author(s): Oike T, Niimi A, Okonogi N, Murata K, Matsumura A, Noda SE, Kobayashi D, Iwanaga M, Tsuchida K, Kanai T, Ohno T, Shibata A, Nakano T
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 22275
  • DOI: 10.1038/srep22275.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carbon-ion radiotherapy for locally advanced cervical cancer with bladder invasion (2016)
  • Author(s): Shiba S, Wakatsuki M, Kato S, Ohno T, Okonogi N, Karasawa K, Kiyohara H, Tsujii H, Nakano T, Kamada T, Shozu M; The Working Group of the Gynecological Tumor.
  • Journal Title: Journal of Radiation Research Volume: 57(6) Pages: 684-690
  • DOI: 10.1093/jrr/rrw070
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Brainstem necrosis of head and neck tumors treated with Carbon-ion radiotherapy (2017)
  • Author(s): Katsuyuki Shirai, Kyohei Fukata, Akiko Adachi, Jun-ichi Saitoh, Atsushi Musha, Takanori Abe, Daijiro Kobayashi, Yuka Shigeta, Satoshi Yokoo, Kazuaki Chikamatsu, Tatsuya Ohno, Takashi Nakano.
  • Organizer: 第７回国際放射線神経生物学会
  • Place of Presentation: ホテル双葉
  • Year and Date: 2017-02-09 – 2017-02-10
• [Presentation] 重粒子線治療における子宮頸癌骨盤内リンパ節転移に対するブースト照射の解析 (2017)
  • Author(s): 柴慎太郎、若月優、加藤真吾、小此木範之、大野達也、中野隆史、鎌田正
  • Organizer: 第8回日本放射線外科学会
  • Place of Presentation: ANAクラウンプラザホテル
  • Year and Date: 2017-01-21 – 2017-01-21
• [Presentation] The impact of duration of androgen deprivation therapy on sexual function for prostate cancer patients receiving carbon ion radiation therapy (2016)
  • Author(s): Hidemasa Kawamura1, Nobuteru Kubo1, Hiro Sato1, Tatsuji Mizukami1, Akiko Adachi1, Hiroyuki Katoh1, Tatsuya Ohno1, Hiroshi Matsui2, Kazuhiro Suzuki2, and Takashi Nakano1
  • Organizer: 日本放射線腫瘍学会第29回学術大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2016-11-25 – 2016-11-27
• [Presentation] 放射線治療時に免疫チェックポイント阻害剤の抗腫瘍効果増強を導くDNA修復機構の解明 (2016)
  • Author(s): 佐藤 浩央, 新見 敦子, 磯野 真由, 中野 隆史, 柴田 淳史
  • Organizer: 54回日本癌治療学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-22
• [Presentation] 婦人科腫瘍における放射線治療後の照射野内リンパ節再発に対する炭素イオン線治療 (2016)
  • Author(s): 柴慎太郎1,2、若月 優3、小此木範之 2、加藤真吾4、大野達也1、唐澤久美子5、中野隆史1、鎌田 正2
  • Organizer: 54回日本癌治療学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-22
• [Presentation] 手術不能原発性尿管癌に対する重粒子線治療の初期経験 (2016)
  • Author(s): 河村英将、久保亘輝、佐藤浩央、川原正寛、安達彰子、関根芳岳、小池秀和、松井博、柴田康博、伊藤一人、鈴木和浩、大野達也、中野隆史
  • Organizer: 54回日本癌治療学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-22
• [Presentation] 外陰部悪性黒色腫に対する炭素イオン線治療の成績 (2016)
  • Author(s): 柴慎太郎、若月優、小此木範之、加藤真吾、唐澤久美子、清原浩樹、大野達也、中野隆史、鎌田正
  • Organizer: 第58回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
  • Place of Presentation: 米子コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-07-08 – 2016-07-10
• [Presentation] 胆管癌に対する炭素線治療の初期成績 (2016)
  • Author(s): 渋谷圭、小山佳成、岡本雅彦、清原浩樹、大野達也、中野隆史
  • Organizer: 第52回日本肝癌研究研究会
  • Place of Presentation: 虎ノ門ヒルズフォーラム
  • Year and Date: 2016-07-01 – 2016-07-02
• [Presentation] 早期肺癌に対する重粒子線治療成績 (2016)
  • Author(s): 白井 克幸、齋藤 淳一、阿部 孝憲、小林 大二郎、入江 大介、大野 達也、中野 隆史
  • Organizer: 第25回 日本癌病態治療研究会
  • Place of Presentation: 三井ガーデンホテル千葉
  • Year and Date: 2016-06-08 – 2016-06-09
• [Presentation] Dosimetric analysis on rib fracture after carbon ion radiotherapy for peripheral stage I lung cancer. (2016)
  • Author(s): Abe Takanori, Shirai Katsuyuki, Saitoh Jun-ichi, Kawashima Motohiro,Shimada Hirofumi, Ohno Tatsuya, Nakano Takashi
  • Organizer: PTCOG55
  • Place of Presentation: Prague Congress Centre
  • Year and Date: 2016-05-22 – 2016-05-28
• [Presentation] Analysis of cluster DNA double strand break formation using high-resolution microscopy (2016)
  • Author(s): Atsuko Niimi, Nakajima Izumi Nakako, Motohiro Yamauchi, Siripan Limsirichaikul, Takahiro Oike, Hiro Sato, Penny A. Jeggo, Kathryn D. Held, Takashi Nakano and Atsushi Shibata
  • Organizer: 10th Quinquennial Conference: “Responses to DNA damage: from molecule to disease”
  • Place of Presentation: Netherland
  • Year and Date: 2016-04-07 – 2016-04-22